DE10016706A1 - Startvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen mit einem Startermotor (20), der als Startermotorteile (21) einen Stator (22) und einen Rotor (23) sowie eine Antriebswelle (58) aufweist, ferner mit einem Abtriebselement (70), das mit der Antriebswelle (58) und der Brennkraftmaschine wirkverbindbar ist und mit einer Bremsvorrichtung (100), die auf das Abtriebselement (70) wirkt, vorgeschlagen. Die Startvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (100) durch Einschalten des Startermotors (20) durch mindestens ein Startermotorteil (21) betätigbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung zum Andrehen
von Brennkraftmaschinen mit den im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Merkmalen.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte
Schraubtriebstarter bekannt. Diese Schraubtriebstarter haben
einen elektrischen Startermotor mit einer Ankerwelle, an
deren einem Ende ein Steilgewinde eingearbeitet ist. Auf
diesem Steilgewinde ist dreh- und verschiebbar ein
Mitnehmerschaft angeordnet, der über einen Freilauf mit
einem Andrehritzel verbunden ist. Das Vorspuren des
Mitnehmerschafts mit dem Freilauf und dem Andrehritzel
erfolgt dabei durch Einschalten des Startermotors. Dabei
wird die Trägheitskraft der auf dem Steilgewinde der
Ankerwelle angeordneten Abtriebsteile ausgenutzt und dadurch
ein Vorspuren des Ritzels ermöglicht.
Darüber hinaus ist aus der DE 24 39 981 A1 ein
Schraubtriebstarter bekannt, der zum Vorspuren der
Abtriebselemente eine Bremsvorrichtung umfaßt. Die
Bremsvorrichtung umfaßt eine Sperrhülse mit Sperrzähnen, die
reibschlüssig mit dem Mitnehmerschaft verbunden ist. Eine
Sperrklinke ist durch einen Elektromagneten in die Geometrie
der Sperrzähne einschwenkbar, so dass bei eingeschwenkter
Sperrklinke und sich drehendem Startermotor am Umfang des
Mitnehmerschafts eine Kraft wirkt. In Zusammenwirkung mit
einem Steilgewinde ergibt sich dadurch eine Vortriebskraft
mit der das Ritzel in einen Zahnkranz einer
Brennkraftmaschine einspurbar ist. Mit dem Einschalten der
Startvorrichtung wird zunächst der Elektromagnet
eingeschaltet, dadurch ein Magnetanker aus dem Elektromagnet
ausgeschoben und dadurch die Sperrklinke in die Sperrzähne
eingeschwenkt. Mit der weiteren Hubbewegung des Magnetankers
werden zwei Relaiskontakte geschlossen, dadurch der
Startermotor bestromt, das Andrehritzel vor- und eingespurt
und schließlich die Brennkraftmaschine angedreht. Die
Sperrklinke wird schließlich noch dazu benutzt, bei
wechselnden Lasten am Zahnkranz der Brennkraftmaschine ein
Ausspuren des Andrehritzels zu verhindern.
Die in der DE 24 39 981 A1 offenbarte Andrehvorrichtung hat
den Nachteil, dass neben dem eigentlichen am Armaturenbrett
des Fahrzeugs angeordneten Startschalter weitere in der
Startvorrichtung angeordnete Kontakte zum Bestromen des
Startermotors benötigt. Weiterhin ist bei sehr beengten
Platzverhältnissen der Elektromagnet im Antriebslager der
Startvorrichtung untergebracht. Dies macht eine seitliche
Öffnung im Antriebslager notwendig. Zusätzlich muß diese
seitliche Öffnung durch einen separaten Deckel verschlossen
werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist es
demgegenüber möglich, ohne zweiten Schalter eine
Bremsvorrichtung zu betätigen. Durch das Betätigen der
Bremsvorrichtung mittels Stator oder Rotor sind keine
weiteren elektrischen Bauteile zum Schalten nötig. Ferner
ergibt sich dadurch die Möglichkeit, den Starter intern
weitgehend koaxial aufzubauen. Es sind weniger Teile
notwendig, wodurch die Vorrichtung einfacher, zuverlässiger
und kostengünstiger zu verwirklichen ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Nutzt man die Lageänderung eines Startermotorteils zur
Betätigung der Bremsvorrichtung, ist beispielsweise die
Realisierung eines Hubmagnets oder eines Drehmagnets durch
die Zusammenwirkung von Rotor und Stator möglich. Der Rotor
und der Stator haben dadurch eine Doppelfunktion. Einerseits
verursachen der Stator und und der Rotor in bestromtem
Zustand eine Drehbewegung des Rotors bzw. der Ankerwelle und
damit des Andrehritzels und stellen damit den Antrieb dar.
Andererseits übernehmen sie die Schaltfunktion für die
Bremsvorrichtung.
Bei geeigneter Anordnung von Rotor und Stator zueinander ist
entweder ein Verdrehen oder ein Verschieben des Rotors oder
des Stators zur Betätigung der Bremsvorrichtung möglich.
Durch diese reaktionskraftbedingte Lageänderung ist eine
Kraft auf die Bremsvorrichtung übertragbar, die zum
Betätigen der Bremse genutzt werden kann. Es kann dabei in
vorteilhafter Weise entweder die Verdrehung des Polrohrs
bzw. des Stators oder seine Verschiebung genutzt werden oder
beim Rotor seine Verschiebung gegenüber dem Stator.
Eine Reaktionskraft bzw. ein Reaktionsmoment eines
Startermotorteils kann dadurch dazu genutzt werden ein
Keilbahnelement zu verdrehen und dadurch Bremskeile auf eine
Bremstrommel zu drücken, wodurch ein Bremsmoment auf die
Abtriebswelle bewirkbar ist.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist es
möglich, durch die Lageänderung eines der Startermotorteile
eine Klinke zu betätigen und dadurch in Zusammenwirkung mit
einer Scheibe und einem entstehenden Formschluß zwischen
Klinke und Scheibe auf die drehende Abtriebswelle ein
Bremsmoment zu erzeugen. Dadurch ist ein einfach- und
leichtbauender Bremsmechanismus realisierbar.
Eine die Scheibe und die Klinke schonende Kraftübertragung
zwischen Abtriebswelle und Scheibe ist durch einen
Reibschluß zwischen Scheibe und Abtriebswelle gegeben.
Ferner ermöglicht der Reibschluss zwischen Abtriebswelle und
Scheibe ein Verdrehen des Ritzes bei einer Zahn-Zahn-
Stellung zwischen dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine und
dem als Ritzel ausgeführten Abtriebselement.
Eine hinsichtlich der Bauraumverhältnisse günstige Anordnung
einer Ausspurfeder ist einerseits durch eine
antriebslagergehäuseseitige Abstützung und andererseits
durch eine Abstützung an der Abtriebswelle gegeben.
Eine sehr gute Abdichtung des Starters bzw. des
Startermotors ist dann gegeben, wenn das Polrohr von einem
separaten Startermotorgehäuse umgeben ist. Weiterhin kann
der Boden des topfartigen Startermotorgehäuses als
Lageraufnahme ausgebildet werden und dadurch das Polrohr im
Startermotorgehäuse gelagert werden.
Das Lagerelement zur Lagerung des Polrohrs im
Startermotorgehäuse kann darüber hinaus als Lager für den
Rotor ausgebildet sein.
Damit gegen Ende des Startvorgangs die Ausspurverriegelung
durch die Klinke oder einen oder mehrere Keile zum Ausspuren
des Ritzels aufgehoben wird, ist an dem seine Lage ändernden
Startermotorteil ein Federelement anzubringen, dass der
Lageänderung zur Bremsbetätigung entgegenwirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen an
Hand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Startvorrichtung,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch ein Teil der
Bremsvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch ein Teil der
Bremsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine Seitenansicht auf das Teil aus Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Klinke nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Variante der
Klinke von Fig. 6,
Fig. 7A ein drittes Ausführungsbeispiel der Klinke,
Fig. 7B eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels des Teils aus Fig. 4,
Fig. 7C eine perspektivische Ansicht der Abtriebswelle,
Fig. 7D einen Querschnitt durch den mitnehmerschaftseitigen
Teil der Bremsvorrichtung,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht auf die Innenteile des
zweiten Ausführungsbeispiels in Ruhelage,
Fig. 9 die Innenteile des zweiten Ausführungsbeispiels nach
dem Einklinken der Klinke in den Bremsmechanismus,
Fig. 10 eine Ansicht auf die Innenteile des zweiten
Ausführungsbeispiels mit verriegeltem Abtriebselement,
Fig. 11 ein zweites Ausführungsbeispiel zum Erzeugen einer
Klinkenbetätigungskraft,
Fig. 12 ein drittes Ausführungsbeispiel zum Erzeugen einer
Klinkenbetätigungskraft,
Fig. 13 einen Klinkenmechanismus, wie er durch das zweite
und das dritte Ausführungsbeispiel betätigbar ist.
Identische bzw. gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Startvorrichtung 10 dargestellt. Die
Startvorrichtung 10 hat ein zweiteiliges Gehäuse 13 und
besteht aus einem Startermotorgehäuse 16 und einem
Antriebslagergehäuse 17. Das Startermotorgehäuse 16 umgibt
einen Startermotor 20, der als Startermotorteile 21 einen
Stator 22 und einen Rotor 23 aufweist. Der Stator 22 besteht
aus einem Polrohr 25 und Statorpolen 26, die
permanentmagnetisch ausgeführt sind. Das Polrohr 25 bildet
den magnetischen Rückschluß für die Statorpole 26. Die
Statorpole 26 sind um den Rotor 23 angeordnet. Der Rotor 23
besteht aus einer Rotorwelle 29 mit einer Rotorachse 31, mit
der ein Rotorblechpaket 30 drehfest verbunden ist. In nicht
dargestellten Nuten des Rotorblechpakets 30 ist eine
Rotorwicklung 32 eingebracht. Die Rotorwicklung 32 besteht
aus einzelnen Wicklungsträngen, die mit Kommutatorlamellen
34 verbunden sind. Die einzelnen Kommutatorlamellen 34
bilden insgesamt einen Kommutator 36. Über mehrere am Umfang
des Kommutators angeordnete Bürsten 38 wird die
Rotorwicklung bestromt. Die Bürsten 38 sind in Köchern 40,
die an einer Bürstenplatte 42 befestigt sind, geführt. Von
der Bürstenplatte 42 werden einerseits sogenannte
Plusbürsten als auch sogenannte Minusbürsten gehalten. Die
Plusbürsten sind über einen Plusbolzen 44 mittels eines
nicht dargestellten Startschalters mit einem Pluspol einer
ebenso nicht dargestellten Starterbatterie verbindbar. Die
Minusbürsten sind mit dem masseführendem Gehäuse 13
verbunden.
Die Rotorwelle 29 ist mit ihrem dem Antriebslagergehäuse 17
zugewandtem Ende mit einem Planetengetriebe 50 verbunden und
treibt dabei ein Sonnenrad 51 an. Das Sonnenrad 51 kämmt mit
Planetenrädern 52, die wiederum in einem Hohlrad 53
abwälzen. Das Hohlrad 53 ist einstückig mit einem
Zwischenlager 55 verbunden. Die Planetenräder 52 wiederum
sind von einem Planetenträger 56 gehalten. Das Zwischenlager
55 ist ortsfest und drehfest im Startermotorgehäuse 16
angeordnet. Der Planetenträger 56 ist wiederum drehfest mit
einer Antriebswelle 58 verbunden.
Die Antriebswelle 58 ist über eine bestimmte Länge mit einem
Außensteilgewinde 60 versehen. In dieses Außensteilgewinde
60 greift ein Innensteilgewinde 62, dass in einen
Mitnehmerschaft 64 eingearbeitet ist ein. Das
Innensteilgewinde 62 und das Außensteilgewinde 60 bilden
zusammen ein sogenanntes Einspurgetriebe 65. Der
Mitnehmerschaft 64 ist mit einem Außenririg eines Freilauf s
68 verbunden, über den mittels Klemmkörper auf einen nicht
dargestellten Innenring des Freilaufs 68 ein Abtriebselement
70 antreibbar ist. Das Abtriebselement 70 ist üblicherweise
als Ritzel ausgebildet. Der Mitnehmerschaft 64, der Freilauf
68 sowie das Abtriebselement 70 bilden eine Abtriebswelle
72. Im Betrieb gleitet die Abtriebswelle 72 auf dem
Außensteilgewinde 60, dreht und verschiebt sich die
Abtriebswelle 72 auf der Antriebswelle 58, bis sie an einen
Anschlagring 74 unter Überwindung einer Ausspurkraft einer
Ausspurfeder 76 anschlägt. Das Abtriebselement 70 ist dann
in einen angedeuteten Zahnkranz 77 einer insgesamt nicht
dargestellten Brennkraftmaschine vollständig eingespurt. Die
Antriebswelle 58 ist über ein Lager 80 im
Antriebslagergehäuse 17 gelagert.
Der Rotor 23 ist mit seiner Rotorwelle 29 und einem vom
Antriebslagergehäuse 17 wegweisenden Rotorwellenzapfen 82
mittels eines Rotorlagers 84 in einer Lageraufnahme 85 im
Startermotorgehäuse 16 gelagert. Mittels eines
Sicherungselements 86 wird die Lage des Rotors 23 zum
Rotorlager 84 hin bestimmt.
Das zylindrische Polrohr 25 hat an seinem dem
Antriebslagergehäuse 17 abgewandten Ende Federlager 90.
Diese Federlager 90 sind einstückig vom Polrohr im
wesentlichen radial abgewinkelt und haben eine ebenso im
wesentlichen rechteckige Form. Die Federlager 90 haben an
ihrem radial nach innen zur Rotorwelle gerichteten Ende im
wesentlichen zur Rotorwelle 29 senkrecht abgewinkelte
Laschen 91. In einem Zwischenraum zwischen den Laschen 91
und dem Startermotorgehäuse 16 ist ein Federelement 92
angeordnet. Dieses Federelement 92 stützt sich an einem
Widerlager 93, dass am Startermotorgehäuse 16 angeordnet
ist, ab. Es wirkt damit zwischen dem Widerlager 93 und dem
Federlager 90 eine durch das Federelement 92 hervorgerufene
Federkraft, die einer Lageänderung eines Startermotorteils
21 entgegenwirkt.
An dem dem Antriebslagergehäuse 17 zugewandtem Ende des
Polrohrs 25 sind in Rotorwellenrichtung orientierte Stäbe 95
ausgebildet. Diese Stäbe 95 reichen bis in einen Raum
zwischen dem Zwischenlager 55 und dem Freilauf 68. Dazu
weist das Zwischenlager 55 an seinem Außenumfang in
Umfangsrichtung längliche Durchbrüche 97 auf.
Zwischen dem Zwischenlager 55 und dem Freilauf 68 ist eine
Bremsvorrichtung 100 angeordnet. Die Bremsvorrichtung 100
besteht aus einem am Zwischenlager 55 befestigten, zur
Rotorwelle 29 konzentrischen Haltering 102, einem auf diesem
Haltering 102 verdrehbar gelagerten Keilbahnelement 104,
sowie zwischen einer Bremstrommel 106 und dem
Keilbahnelement 104 angeordneten Bremskeile 108. Die
Bremskeile 108 sind am Haltering 102 drehbar angelenkt und
werden mittels einer nicht dargestellten Führung auf die
Bremstrommel 106 und dahinter geführt.
Die Bremstrommel 106 besteht aus einem zylinderförmigen Ring
109 mit einer nach außen gerichteten Oberfläche 110. Die
zylinderförmige Oberfläche 110 stellt eine Reibungsfläche
für die Bremskeile 108 dar.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, geht der Ring 109 über in
einen radial nach innen gerichteten Flansch 111, an dessen
nach radial innen gerichteten Ende sich ein kurzer
zylindrischer, zum Freilauf 68 gerichteter Abschnitt
anschließt. Dieser Abschnitt bildet einen zum
Abtriebselement 70 gerichteten Federsitz 112. An diesen
Federsitz 112 schließt ein sich weiter verjüngender Bereich
an, der in einem kurzen zylindrischen Abschnitt endet. Auf
der dem Freilauf 68 abgewandten Seite des sich verjüngenden
Bereichs ist ein Sicherungssitz 113 vorgesehen. Das kurze
zylindrische Ende stellt eine Führung 114 dar. Die
Bremstrommel 106 hat dadurch einen im wesentlichen
U-förmigen Ringquerschnitt, der zum Freilauf 68 hin geöffnet
ist.
Am Federsitz 112 der Bremstrommel 106 stützt sich eine Feder
120 ab, die sich mit ihrem anderen, dem Abtriebselement 70
zugewandten Ende am Außenring des Freilaufs 68 abstützt. Mit
dem Sicherungsringsitz 113 stützt sich die Bremstrommel
aufgrund der Federkraft der Feder 120 an einem
Sicherungsring 122 auf dem Mitnehmerschaft 64 ab. Die von
der Feder 120 ausgeübte Kraft bewirkt einen Kraftschluss
zwischen der Bremstrommel 106 und dem Sicherungsring 122 und
damit zwischen der Bremstrommel 106 und dem Mitnehmerschaft
164. Eine auf die Bremstrommel 106 wirkende Kraft bzw. ein
auf die Bremstrommel 106 wirkendes Moment wird dadurch
zumindest teilweise auf den Mitnehmerschaft 164 und das
Einspurgetriebe 65 übertragen. Die Führung 114 verhindert
ein Verkanten der Bremstrommel 106 auf dem Mitnehmerschaft
164.
Die durch die Durchbrüche 97 hindurchgeführten Stäbe 95 des
Polrohrs 25 greifen in Nuten 124 des Keilbahnelements 104
ein.
Wird die in Fig. 1 beschriebene Startvorrichtung durch
Schließen des Startschalters bestromt, d. h. fließt durch
die Rotorwicklung 32 elektrischer Strom, so wirkt zwischen
dem Rotor 23 und dem Stator 22 bzw. den Statorpolen 26 ein
Drehmoment. Dieses zwischen dem Stator 22 und dem Rotor 23
wirkende Drehmoment bewirkt zwischen diesen beiden in
Umfangsrichtung wirkende Kräfte. Dies führt einerseits dazu,
dass der Rotor 23 sich in die vorgesehene Drehrichtung
dreht, andererseits bewegt sich der drehbar um die
Rotorwelle 29 gelagerte Stator 22 mit seinem Polrohr 23
entgegen der Drehrichtung des Rotors 23 und damit entgegen
der Federkraft des Federelements 92. Das Federelement 92
wird dabei zwischen dem Widerlager 93 und dem Federlager 90
am verlagerten Polrohr gespannt. Die mit dem Polrohr 25
einstückig verbundenen Stäbe 95 sind entsprechend einem
Drehwinkel des Polrohrs 25 ebenfalls verdreht, betätigen die
Bremsvorrichtung 100 und bewirken dadurch eine Verdrehung
des Keilbahnelements 104 um den Haltering 102. Das
Keilbahnelement 104 bewirkt dabei eine Klemmkraft zwischen
dem Keilbahnelement 104, den Bremskeilen 108 und der
Bremstrommel 106. Die gleichzeitig mit der drehenden
Rotorwelle 29 sich drehende Antriebswelle 58 bewirkt durch
das Einspurgetriebe 65 eine Verdrehung des Mitnehmerschafts
64. Die von der Bremsvorrichtung 100 auf die Bremstrommel
106 bewirkte Klemmkraft führt zu einer am Umfang des
Mitnehmerschafts 64 wirkenden Reibungskraft und damit zu
einem Bremsmoment. Diese Reibungskraft bewirkt in
Kombination mit dem Einspurgetriebe 65 zwangsweise ein
Vorspuren des Abtriebselements 70 und damit schließlich ein
Einspuren in den Zahnkranz 77.
Ist das Abtriebselement 70 in den Zahnkranz 77 eingespurt,
hat sich die Bremstrommel 106 soweit in Richtung zum
Zahnkranz 77 bewegt, dass die Bremskeile 108 schließlich
hinter den Flansch 111 und damit zwischen den Flansch 111
und das Zwischenlager 55 bewegt sind. Sind die Bremskeile
108 hinter den Flansch 111 gefallen, wirkt seitens der
Bremsvorrichtung 100 keine Reibungskraft mehr auf den
Mitnehmerschaft 64. Der Startermotor 20 kann nunmehr das
Abtriebselement 70 und damit den Zahnkranz 77 ungehindert
antreiben.
Solange die Startvorrichtung 10 mittels des Startschalters
eingeschaltet bleibt und damit während des gesamten
Startvorgangs verbleibt die Bremsvorrichtung 100 und dadurch
die Bremskeile 108 in einer das Ausspuren des
Abtriebselements 70 verhindernden Stellung. Mit dem
Ausschalten der Startvorrichtung 100 bricht das
elektromagnetische Feld zwischen dem Polrohr 25 bzw. dem
Stator 22 und dem Rotor 23 zusammen. Die Kraft des
Federelements 92 beginnt die Kraft zwischen Stator 22 und
Rotor 23 zu übersteigen, weshalb die Verdrehung des Stators
22 bzw. des Polrohrs 25 wieder in die Ausgangsstellung
zurückgestellt wird. Die Stäbe 95 drehen ebenso das
Keilbahnelement 104 wieder in seine Ausgangslage zurück. Die
Bremskeile 108 werden wieder nach radial außen angehoben.
Die Ausspurfeder 76 bewirkt schließlich ein Rückstellen der
Abtriebswelle 72 in die Ausgangslage.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Startvorrichtung 10 dargestellt. Das
zweiteilige Gehäuse 13 umfaßt auch hier das
Startermotorgehäuse 16 und das Antriebslagergehäuse 17. Im
Startermotorgehäuse 16 ist der Startermotor 20 mit den
Startermotorteilen 21, Stator 22 und Rotor 23 angeordnet.
Das Polrohr 25 mit den Statorpolen 26 ist hier ebenfalls um
die Rotorachse 31 drehbar gelagert. Die Rotorwelle 29 ist
mit ihrem Rotorwellenzapfen 82, d. h. mit dem vom
Antriebslagergehäuse 17 abgewandten Ende über das Rotorlager
84 in der Lageraufnahme 85 des Startermotorgehäuses 16
gelagert. Mit ihrem dem Antriebslagergehäuse 17 zugewandten
Ende der Rotorwelle 29 ist diese über ein Kommutatorlager
150 gelagert. Das Kommutatorlager 150 ist in einer
Kommutatorlageraufnahme 151 eingesetzt. Die
Kommutatorlageraufnahme 151 ist in das Startermotorgehäuse
16 eingepreßt. Dadurch ist die Lagerung des Rotors 23
eindeutig festgelegt. Der Startermotor 20 stellt dadurch
eine eigene komplette vormontierbare Einheit dar.
Das verdrehbare Polrohr 25 hat im wesentlichen zylindrische
Form und hat an dem dem Antriebslagergehäuse 17 abgewandten
Ende einen eingesetzten Lagerflansch 154. Dieser
Lagerflansch 154 hat in seiner axialen Mitte eine zentrale
Öffnung mit einem sich zylindrisch erstreckenden Lagerring
155. Mittels dieses Lagerrings 155 ist das Polrohr 25 auf
dem Lagerelement 128 drehbar gelagert. Das Lagerelement 128
und das Rotorlager 84 sind einstückig ausgebildet. Vom
Polrohr 25 erstrecken sich wie bereits beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Stäbe 95 in axialer Richtung
in Richtung des Antriebslagergehäuses 17. Diese Stäbe 95
reichen durch die Kommutatorlageraufnahme 151 und deren
Durchbrüche 97 hindurch.
Die Rotorwelle 29 hat an ihrem, dem Antriebslagergehäuse 17
zugewandten Ende ein Formschlußelement 157, mit dem eine
formschlüssige Welle-Nabe-Verbindung verwirklicht ist. Das
Formschlußelement 157 ist hier als Vielzahn ausgebildet.
Auf das Formschlußelement 157 ist das Sonnenrad 51
aufgesteckt. Das Sonnenrad 51 treibt mehrere um das
Sonnenrad 51 angeordnete Planetenräder 52 an. Die
Planetenräder 52 wiederum kämmen mit dem Hohlrad 53, dass im
Antriebslagergehäuse 17 fest angeordnet ist.
Das Zwischenlager 55, drehfest im Antriebslagergehäuse 17
angeordnet, hat eine zentrale Öffnung, durch die die
Antriebswelle 58 hindurchgeführt ist. Zwischen der
Antriebswelle 58 und dem Zwischenlager 55 befindet sich zur .
Abstützung der Lagerkräfte ein Lager 160. Das Zwischenlager
55 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet und ist in
Richtung zum Startermotor 20 hin geöffnet. Das topfförmige
Zwischenlager 55 nimmt in seinem Innern den Freilauf 68 auf.
Ein Innenring 162 des Freilaufs 68 ist einstückig an der
Antriebswelle ausgebildet. Klemmkörper 164 verbinden den
Innenring 162 mit einem Außenring 166 des Freilaufs 68. Der
Außenring 166 wiederum trägt auf seiner zum Startermotor 20
zugewandten Stirnfläche Planetenträgerachsen 168 auf denen
die Planetenräder 52 gleiten.
Die Lage der Antriebswelle 58 ist bezüglich des
Zwischenlagers 55 einerseits durch eine zum Abtriebselement
gerichtete Stirnfläche 170 des Innenrings 162 und
andererseits durch einen Sicherungsring 172 festgelegt. Dem
Sicherungsring 172 folgt in axialer Richtung zum
Abtriebselement 70 das Außensteilgewinde 60, in das die
Abtriebswelle 72 mit ihrem Innensteilgewinde 62 eingreift.
Dem Außensteilgewinde 60 folgt auf einem Durchmesser
kleinerem Wellenabschnitt eine zylindrische Gleitfläche 174,
auf der die Abtriebswelle 72 mittels eines
Abtriebswellenlagers 176 gelagert ist. Die Lage des
Abtriebswellenlagers 176 wird einerseits durch das
durchmessergrößere Außensteilgewinde 60 und andererseits
durch einen Innenbund 178 an der Abtriebswelle 72 bestimmt.
Der zylindrischen Gleitfläche 174 folgt ein wiederum im
Durchmesser verkleinerter kurzer Wellenabschnitt, auf dem
der Anschlagring 74 mittels eines Sicherungsrings gesichert
ist. Dieser Anschlagring 74 bestimmt in Zusammenwirkung mit
dem Innenbund 178 die ausgespurte Endlage des
Abtriebselements 70.
Eine Außenseite der Abtriebswelle 72 gliedert sich im
wesentlichen in drei Bereiche. An dem dem Startermotor 20
abgewandten Ende der Abtriebswelle 72 ist zunächst das
Abtriebselement 70, hier ausgeführt als Ritzel 180,
angeordnet. Auf einem durchmessergrößeren Abschnitt folgt in
Richtung zum Startermotor 20 eine wiederum zylindrische
Gleitfläche 182, auf der ein Wellendichtring 184 und diesem
nachgeordnet das Lager 80 gleiten. Der Wellendichtring 184
ist in das Antriebslagergehäuse 17 eingepreßt und schützt
den Innenraum der Startvorrichtung 10 vor von außen
eindringenden Verunreinigungen. Das Lager 80 ist ebenfalls
in das Antriebslagergehäuse 17 eingepreßt und wird durch den
Wellendichtring 184 geschützt.
An dem dem Startermotor 20 zugewandten Ende der
Abtriebswelle 72 sind auf der Außenseite mehrere Elemente
nacheinander angeordnet. In axialer Reihenfolge ist zunächst
ein im Querschnitt L-förmiger Ring 186, daran anschließend
ein Federelement 188 in Form einer Tellerfeder und wiederum
daran anschließend die Scheibe 144 angeordnet. Der Ring 186,
das Federelement 188 und die Scheibe 144 sind durch die
Tellerfeder 188 gegen einander verspannt und stützen sich
einerseits in axialer Richtung zum Abtriebselement 70 hin an
einem einen ersten axialen Anschlag bildenen Bund 189 und in
Richtung zum Startermotor 20 hin an einem einen zweiten
axialen Anschlag bildenen Sicherungselement 190 ab. Das
Federelement 188 drückt dabei einerseits den Ring 186 gegen
den Bund und andererseits die Scheibe 144 gegen das
Sicherungselement. Die Scheibe 144 ist mit der Abtriebswelle
72 reibschlüssig verbunden.
Der Ring 186 hat einen sich axial erstreckenden Schenkel,
der auf der Abtriebswelle 72 aufliegt. Ein weiterer Schenkel
erstreckt sich nach radial außen. Beide Schenkel bilden
einen Winkel, der zum Lager 80 hin geöffnet ist. In diesem
Winkel des Rings 186 stützt sich mit ihrem ersten, zum
Startermotor 20 hin gerichteten Ende die Ausspurfeder 76 ab.
Mit ihrem zweiten, zum Abtriebselement 70 gerichteten Ende
stützt sich die Ausspurfeder 76 an einer mit einem Außenbund
versehenen Tellerscheibe 192 ab. Die Tellerscheibe 192
wiederum stützt sich mit ihrer zum Abtriebselement 70
gerichteten Außenfläche über eine Relativscheibe 194 am
Antriebslagergehäuse 17 ab.
In Fig. 4 ist der Querschnitt der Scheibe 144 vergrößert
dargestellt. Die Scheibe 144 hat einen im wesentlichen
zunächst U-förmigen Ringquerschnitt, der zum Abtriebselement
70 hin geöffnet ist. Von einem ringscheibenförmigen
Abschnitt 196 geht ein radial innenliegender Schenkel 198
und ein radial außenliegender Schenkel 200 aus. Der radial
innenliegende Schenkel 198 umgreift mit seiner vom
Abtriebselement 70 abgewandten Seite teilweise das
Sicherungselement 190. Der radial außenliegende Schenkel 200
geht in einen sich nach radial außen erstreckenden
Endschenkel 202 über. Die Endschenkel 202 enden mit Zähnen
204.
In Fig. 5 ist eine ausschnittsweise Darstellung der Scheibe
144 gezeigt. Die Zähne 204 sind als sogenannte Sägezähne
ausgeführt. Diese Zähne haben eine im wesentlichen radial
ausgerichtete Stirnfläche 205 und eine nahezu in
Umfangsrichtung verlaufende Zahnrückseite 206.
Am Innenumfang des Antriebslagergehäuses 17 ist in einer
Sacklochbohrung 207 ein Achsstift 208 mit einem ersten Ende
eingesetzt, mit einem zweiten Ende stützt sich der Achsstift
208 in einer Sacklochbohrung 210 im Zwischenlager 55 ab. Der
Achsstift 208 ist parallel zur Rotorachse 31 ausgerichtet.
In einem Zwischenraum zwischen der Abstützung des Achsstifts
208 im Antriebslagergehäuse 17 und dem Zwischenlager 55
erstreckt sich der Achsstift 208 mit einer freien Länge.
Zwischen dem Antriebslagergehäuse 17 und dem Zwischenlager
55 ist auf dem Achsstift 208 die Klinke 140 drehbar
angeordnet .
Die in Fig. 6 dargestellte Klinke 140 hat ein Bandscharnier
222, ein Verbindungsteil 224 und ein Steuerteil 226. Das
Verbindungsteil 224 und das Steuerteil 226 sind parallel zum
Achsstift 208 ausgerichtet. Mit dem Steuerteil 226 ist ein
Stützteil 228 einstückig verbunden, das rechtwinklig vom
Steuerteil 226 abgewinkelt ist. Das Steuerteil 226 hat eine
Steuerkante 230, die mit den Zähnen 204 zusammenwirkt. Das
Bandscharnier 222 besteht aus drei Laschen 232, 233 und 234,
die zwei verschiedene Aufgaben erfüllen. Einerseits bilden
sie das Bandscharnier 222, mit der die Klinke 140 um den
Achsstift 208 herum drehbar gelagert ist. Dazu umgreifen die
Laschen 232 und 234 den Achsstift 208 in einer ersten
Richtung und die zwischen den Laschen 232 und 234
angeordnete Lasche 233 den Achsstift 208 in einer zweiten
Richtung. Dadurch ist der Achsstift 208 durch die Laschen
232, 233 und 234 vollständig umgriffen. Die Laschen 232, 233
und 234 haben Laschenenden 235, die bezogen auf den
Achsstift 208 in radialer Richtung abstehen. Die
Laschenenden 235 der Laschen 232 und 234 umfassen den Stab
95 in Umfangsrichtung von einer ersten Seite. Das
Laschenende 235 der Lasche 233 umfaßt den Stab 95 in
Umfangsrichtung gesehen von einer zweiten Seite. Durch diese
Anordnung der Laschenenden 235 ergibt sich eine Stabaufnahme
220. Die Steuerkante. 230 ist in Fig. 6 nicht parallel zum
Achsstift 208 ausgerichtet, sondern schließt in Richtung zum
Abtriebselement 70 mit der Achse des Achsstifts 208 einen
spitzen Winkel ein. Durch die nicht parallele, schräge
Ausrichtung der Steuerkante 230 entsteht zwischen der
Steuerkante 230 und der Scheibe 144 eine zusätzliche
Kraftkomponente in Vorspurrichtung, wodurch ein Vorspur-
Wirkungsgrad erhöht wird ohne gleichzeitg das spätere
Ausspuren zu behindern. Das Stützteil 228 vergrößert durch
sein vom Steuerteil 226 rechtwinkliges Abstehen die
Anlagefläche der Klinke 140 am Zwischenlager 55. Dadurch
werden Abnutzungserscheinungen sowohl am Zwischenlager 55
als auch an der Klinke 140 verringert.
In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Klinke 140
dargestellt. Wesentlicher Unterschied zum
Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist dadurch gegeben, dass
die Steuerkante 230 parallel zur Achsrichtung des Achsstifts
208 ausgerichtet ist.
Diese drei Laschen der Klinke 140 bilden mit ihren drei nach
außen gerichteten Enden eine sich in axialer Richtung
erstreckende Stabaufnahme 220, in die der Stab 95 eingreift.
Erfolgt eine Verdrehung des Stabs 95 um die Rotorachse 31,
so führt dies zu einer Verdrehung der Klinke 140 um den
Achsstift 208 entgegen der Uhrzeigerrichtung. Das Steuerteil
226 gerät dabei schließlich zur Anlage an die Zahnrückseite
206, so dass die Stirnfläche 205 zur Anlage an die
Steuerkante 230 gelangen kann.
In Fig. 7A ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Klinke
140 dargestellt. Mit dem Verbindungsteil 224 sind einstückig
zwei Laschen 250 verbunden. Die eine Lasche 250 ist zum
Antriebslagergehäuse 17 gerichtet, die andere Lasche 250 ist
zum Zwischenlager 55 gerichtet, beide verlaufen zueinander
parallel und sind im wesentlichen radial ausgerichtet. Die
radial nach außen gerichteten Enden der Laschen 250 sind mit
nach radial außen offenen Schlitzen 251 versehen, die
zusammen die Stabaufnahme 220 bilden.
Beide Laschen 250 sind im Übergang von den Laschen 250 zum
Verbindungsteil 224 gelocht, beide Löcher 252 sind so
angeordnet, dass der Achsstift 208 hindurchgeführt werden
kann.
Wie zu Fig. 6 beschrieben, schließt sich an das
Verbindungsteil 224 das Steuerteil 226 an. An diesem sind
nunmehr zwei sich gegenüberliegende Stützteile 228
einstückig angeformt, die sich bei voll eingespurtem
Abtriebselement 70 einerseits am Zwischenlager 55 und
andererseits hinter der Scheibe 144 abstützen.
An das Steuerteil 226 ist wiederum eine Steuerkante 230
angeformt. In diesem Ausführungsbeispiel ist diese vom
Steuerteil 226 abgebogen. Die Steuerkante 230 wird nunmehr
nicht durch eine durch Stanzen hergestellte Scherfläche
gebildet, wie dies in den beiden vorhergehenden Beispielen
der Fall ist, sondern ist ein Bereich der Blechoberfläche
des Ausgangsmaterials der Klinke 140. Die Steuerkante 230
verläuft wiederum schräg und unterstützt das Vorspuren des
Abtriebselements 70.
In Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Scheibe 144 dargestellt. Die
Scheibe 144 weist an ihrem Umfang gleichmäßig verteilte
Zähne 204 auf. Im Unterschied zur bisher offenbarten
Ausführung ist die Scheibe 144 im wesentlichen eben und hat
Zähne 204, die aus dem Scheibenmaterial herausgebogen sind.
Die Zähne 204 stehen schräg, sind der schrägen Steuerkante
230 angepaßt und weisen daher eine Steigung auf.
In Fig. 7C ist eine perspektivische Ansicht der
Abtriebswelle 72 dargestellt. Die zu Fig. 7A beschriebene
Klinke 140 steht dabei im Eingriff mit der zu Fig. 7B
beschriebenen Scheibe 144. Hinter der Scheibe 144, d. h. in
Richtung zum Startermotor 20, ist auf dem Mitnehmerschaft 64
Zusätzlich eine Anlaufscheibe 270 als Gleitlager montiert.
Diese Anlaufscheibe 270 dient dazu, die am Stützteil 228
wirkende Geschwindigkeit möglichst gering zu halten, wenn
das Abtriebselement 70 voll eingespurt ist und sich das
Stützteil 228 dann daran abstützt.
In Fig. 7D ist ein Querschnitt durch den
mitnehmerschaftseitigen Teil der Bremsvorrichtung 100 nach
der Fig. 7C gezeigt. Aus der Beschreibung zur Fig. 3 ist
bereits bekannt, dass sich der L-förmige Stützring 186 an
einem ersten axialen Anschlag zum Abtriebselement 70 hin
abstützt. Daran schließt das Federelement 188 in Form der
Tellerfeder an. Das Federelement 188 stützt sich an der
Scheibe 144 ab, die nach Fig. 7B ausgeführt ist. In
Abwandlung zur Fig. 3 schließt nun ein Haltering 273 an,
der sich schließlich am Sicherungselement 190 abstützt. Der
Haltering 273 hat eine nach radial außen gerichtete Aufnahme
276, auf der die Anlaufscheibe 270 angeordnet ist. Die
Anlaufscheibe 270 wird mit Spiel in radialer als auch in
axialer Richtung durch den Haltering 273 geführt.
An Hand der Fig. 8, 9 und 10 wird nachfolgend die
Funktion der Bremsvorrichtung 100 des zweiten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Fig. 8 ist zunächst
die Ruhelage der Startvorrichtung 10 dargestellt. Der
Startermotor 20 und damit der Rotor 23 ist nicht bestromt,
der Stab 95 liegt mit einer in Uhrzeigerrichtung
orientierten Flanke an einem Ruhelageanschlag 240 an. Das in
dieser Figur nicht dargestellte Federelement 92 drückt das
Polrohr 25 mit dem Stab 95 an den Ruheanschlag 240. Der Stab
95 greift mit seinem Stabende 96 in die Stabaufnahme 220 der
Klinke 140. Die Klinke 140 befindet sich ebenfalls in ihrer
Ruhelage und ist damit mit ihrem Steuerteil 226 von der
Zahnrückseite 206 und damit von der Scheibe 144 abgehoben.
Wird nun der Startermotor 20 und damit der Rotor 23
bestromt, siehe auch Fig. 9, so bewegt sich das drehbare
Polrohr 25 um die Rotorachse 31 entgegen der
Uhrzeigerrichtung, überwindet die Gegenkraft des
Federelements 92 und löst sich von seinem Ruhelageanschlag
240. Das einstückig mit dem Polrohr 25 verbundene Stabende
96 dreht sich ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn und
bewegt bzw. dreht damit die Klinke 140 auf dem Achsstift 208
ebenfalls entgegen der Uhrzeigerrichtung, so dass das
Steuerteil 228 mit der Steuerkante 230 auf einer der
Zahnrückseiten 206 der Scheibe 144 zur Anlage gelangt. Der
gleichzeitig losdrehende Rotor 23 führt dazu, dass die über
Reibung mitgenommene Scheibe 144 in Uhrzeigerrichtung
verdreht wird. Dabei gelangt die Stirnfläche 205 eines der
Zähne 204 zur Anlage an der Steuerkante 230 der Klinke 140.
Durch diesen Formschluss ist eine Drehung der Scheibe 144
nicht mehr möglich, ein Bremsmoment wird auf die drehende
Abtriebswelle 72 bewirkt. Durch die Reibungsverhältnisse
zwischen der Scheibe 144 und der Abtriebswelle 72 entsteht
nunmehr im Einspurgetriebe 65 eine die Abtriebswelle 72
zwangsläufig vorspurende Kraft. Durch die Form der
Steuerkante 230, beispielsweise durch eine Schrägung
entsprechend der Beschreibung zu Fig. 6 kann die
vorspurende Kraft günstig beeinflusst werden. Die
vorspurende Abtriebswelle 72 nimmt die Scheibe 144 mit und
spurt die Scheibe 144 entlang der Steuerkante 230 vor, siehe
auch Fig. 9, bis die Klinke 140 hinter die Scheibe 144, d. h.
zwischen die Scheibe 144 und das Zwischenlager 55 fallen
kann bzw. durch das Stabende 95 gedrückt werden kann, siehe
auch Fig. 10. Der Stab 95 gelangt dabei mit seiner in
entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichteten Flanke zur Anlage
an den Arbeitsanschlag 242.
Die Klinke 140 verhindert durch ihre Lage zwischen der
Scheibe 144 und dem Zwischenlager 55 damit ein Rückspuren
der Abtriebswelle 72.
Solange die Startvorrichtung 10 mittels des Startschalters
eingeschaltet bleibt und damit während des gesamten
Startvorgangs verbleibt die Bremsvorrichtung 100 und dadurch
die Klinke 140 in einer das Ausspuren des Abtriebselements
70 verhindernden Stellung. Mit dem Ausschalten der
Startvorrichtung 100 bricht das elektromagnetische Feld
zwischen dem Polrohr 25 bzw. dem Stator 22 und dem Rotor 23
zusammen. Das Federelement 92 bewirkt ein Rückstellen des
Polrohrs 25, des Stabs 95 mit seinem Stabende 96 und damit
ein Drehen der Klinke 140 in Uhrzeigerrichtung. Ist die
Klinke 140 vollständig aus dem Zwischenraum zwischen der
Scheibe 144 und dem Zwischenlager 55 entfernt, so bewirkt
die Ausspurfeder 76 schließlich ein Rückstellen der
Abtriebswelle 72 in die Ausgangslage.
Während in Fig. 1 die Stäbe 95 zur Betätigung der
Bremsvorrichtung 100 bedingt durch die Drehung des Polrohrs
25 ebenfalls eine Drehbewegung durchführen, ist in Fig. 11
gezeigt, wie eine geradlinige Bewegung der Stäbe 95 mittels
des Startermotors 20 und seiner Startermotorteile 21, d. h.
mittels des Stators 22 und des Rotors 23 erzielt werden
kann. Da in Fig. 11 lediglich gezeigt werden soll, wie diese
geradlinige Bewegung der Stäbe 95 erreicht werden kann, ist
die Startvorrichtung 10 nur ausschnittsweise gezeigt.
Der Startermotor 20 besteht auch hier aus dem Rotor 23 und
dem Stator 22, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Der Stab 95 ist mit dem Stator 22 fest verbunden und
erstreckt sich in Richtung der Rotorwelle 29. Der Stator 22
stützt sich mittels des Federelements 92 auch hier in einem
Widerlager 93 gehäusefest ab. Während in Fig. 1 der Rotor 23
und der Stator 22 mit ihren elektromagnetisch wirksamen
Teilen zueinander symmetrisch ausgerichtet sind, sind der
Rotor 23 und der Stator 22 um einen Versatz 125 in
Achsrichtung zueinander versetzt. Der Rotor 23 ist mittels
nicht dargestellter Elemente in seiner axialen Lage
bestimmt. Wird nun die Startvorrichtung 10 eingeschaltet und
dadurch der Rotor 23 über die Bürsten 38 und den Kommutator
36 bestromt, so ergibt sich eine elektromagnetische
Wechselwirkung zwischen dem Rotor 23 und dem Stator 22.
Zwischen dem Rotorblechpaket 30 und den Statorpolen 26 bzw.
dem Polrohr 25 verlaufen elektromagnetische Feldlinien, die
bestrebt sind, auf einem möglichst kurzem Weg zu verlaufen.
Aus diesem Bestreben der Feldlinien ergibt sich eine
Anziehungskraft zwischen dem Rotorblechpaket 30 und den
Statorpolen 26, die durch den Versatz von Rotor 23 und
Stator 22 zueinander sowohl eine radiale bzw. tangentiale
Komponente, wie dies beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1
ausschließlich der Fall ist, als auch eine axiale
Komponente. Diese axiale Komponente der Anziehungskraft
zwischen Rotor 23 und Stator 22 führt zu einer Bewegung des
Polrohrs 25 mit den Statorpolen 26 in axialer Richtung zum
Kommutator 36 hin. Diese Bewegung des Polrohrs 25 führt zur
gleichen Bewegung des Stabs 95 zum nicht dargestellten
Antriebslagergehäuse 17 hin. Dabei muß die Kraft des
Federelements 92 überwunden werden.
Diese Bewegung des Stabs 95 wird wie später in Fig. 13
gezeigt, dazu genutzt die Bremsvorrichtung 100 zu betätigen.
Beim Verschieben des Polrohrs 25 gleitet ein Lagerabsatz 127
auf dem Rotorlager 84. Darüber hinaus gleitet der
Lagerabsatz 127 auf dem Lagerelement 128, mit dem das
Polrohr 25 im Startermotorgehäuse 16 gelagert ist.
Mit dem Startermotor 20 in Fig. 12 wird auf ähnliche Weise
eine axiale Kraft erzielt, mit der der Start 95 verschoben
werden kann. Während in Fig. 11 der Rotor 23 axial
festgelegt ist und der Stator 22 mit dem axialen Versatz 125
zum Rotor 23 hin angeordnet ist, ist in Fig. 12 der Stator
22 durch nicht dargestellte Elemente in seiner axialen Lage
festgelegt und gleichzeitig der Rotor 23 mit einem axialen
Versatz 125 zum Stator 22 hin axial versetzt angeordnet. Im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist damit der Rotor 23
axial verschieblich angeordnet. Analog zu den
elektromagnetischen Verhältnissen beim Startermotor 20 in
Fig. 11 ergibt sich mit dem Bestromen des Rotors 23 über die
Bürsten 38 ebenso eine axiale Kraftkomponente in Richtung
zum nicht dargestellten Antriebslagergehäuse 17. Da da der
Stator 22 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 festgelegt ist,
führt diese axiale Kraftkomponente zwischen dem Rotor 23 und
dem Stator 22 in diesem Fall zu einem axialen Verschieben
des Rotors 23 bis die axiale Kraftkomponente durch ein
symmetrisches Ausrichten von Rotor 23 und Stator 22 zu Null
wird, was auch für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11
gilt.
Über eine Relativscheibe 130, die dem Rotor 23 gegenüber
verdrehbar gelagert ist, wird diese axiale Kraft vom Rotor
23 auf einen Schenkel 132 übertragen, der mit dem Stab 95
fest verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel stützt
sich zwischen dem Widerlager 93 und der Relativscheibe 130
das Federelement 92 ab. Wie bereits im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 11 wird auch hier damit eine axiale Bewegung des
Stabs 95 erreicht und damit die Bremsvorrichtung 100 durch
eine Lageänderung des Rotors 23 betätigt.
In Fig. 13 ist dargestellt, wie der axiale Vorschub des
Stabs 95 zur Betätigung der Bremsvorrichtung 100 genutzt
werden kann. Durch Vorschub des Stabs 95 wird erreicht, dass
eine gehäusefest drehbar gelagerte Klinke 140 verdreht wird.
Durch das Verdrehen der Klinke 140 wird ein Eingriffsteil
142 in eine gezahnte Scheibe 144 eingeführt, so daß ein
Formschluß zwischen Eingriffsteil 142 und Scheibe 144
besteht. Ist diese Scheibe 144 wie im Beispiel nach Fig. 2
reibschlüssig mit dem Mitnehmerschaft 64 verbunden, so
ergibt sich bei gleichzeitigem Losdrehen des Startermotors
in Kombination mit dem Einspurgetriebe 65 ein Vorspuren des
Abtriebselements 70 in den Zahnkranz 77 der
Brennkraftmaschine.
Wie dargestellt, ist zur Betätigung der Bremsvorrichtung 100
der Stator 22 bzw. das Polrohr 25 oder der Rotor 23 bzw. der
oder die Stäbe 95 in zumindest einer Bewegungsrichtung zu
verlagern bzw. in seiner Lage zu verändern. Die Betätigung
kann mittels Verschieben oder Verdrehen erfolgen, beide
Bewegungsrichtungen bilden dadurch eine Menge von
Bewegungsrichtungen, die beide Bewegungsrichtungen umfaßt.
Die Betätigung der Bremsvorrichtung 100 nach den
verschiedenen Ausführungsbeispielen ist nicht auf die
Betätigung durch ein Startermotorteil 21 wie beispielsweise
durch den Stator 22 oder den Rotor 23 beschränkt. Die
Betätigung bzw. Verdrehung des Keilbahnelements 104 und die
Verdrehung der Klinke 140 ist beispielsweise mittels des
Eingangs im Stand der Technik erwähnten elektrischen
Hubmagneten möglich, wobei zwischen die Klinke 140 und den
Hubmagneten auch ein Zugmittel angeordnet sein kann. Eine
weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, dass mittels eines
gegenüber dem Startermotor 20 kleineren elektrischen Motors
die Klinke 140 betätigt wird.
Claims (16)
1. Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen,
mit einem Startermotor (20), der als Startermotorteile
(21) einen Stator (22) und einen Rotor (23) aufweist,
sowie mit einer Antriebswelle (58), ferner mit einem
Abtriebselement (70), dass mit der Antriebswelle (58) und
der Brennkraftmaschine wirkverbindbar ist und mit einer
Bremsvorrichtung (100), die auf das Abtriebselement (70)
wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung
(100) durch Einschalten des Startermotors (20) durch
mindestens ein Startermotorteil (21, 22, 23) betätigbar
ist.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Bremsvorrichtung (100) durch eine Lageänderung
eines Startermotorteils (21, 22, 23) betätigbar ist.
3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (100) durch
Lageänderung eines Polrohrs (25) des Stators (22)
betätigbar ist.
4. Startvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass mittels eines von einem Startermotorteil (21, 22,
23) verdrehten Keilbahnelements (104) Bremskeile (108)
auf eine Bremstrommel (106) drückbar sind, wodurch ein
Bremsmoment auf die Abtriebswelle (72) bewirkbar ist.
5. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (100) durch
Lageänderung des Rotors (23) betätigbar ist.
6. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass durch die Lageänderung eines
der Startermotorteile (21, 22, 23) eine Klinke (140) auf
eine mit der Abtriebswelle (72) verbundene Scheibe (144)
bewegbar ist, wobei durch Formschluß zwischen Klinke
(140) und Scheibe (144) auf die drehende Abtriebswelle
(72) ein Bremsmoment erzeugbar ist.
7. Startvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Scheibe (144) mit der Abtriebswelle (72)
reibschlüssig verbunden ist.
8. Startvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Klinke (140) mittels eines durch das verlagerte
Startermotorteil (21, 22, 23) bewegten Stabs (95)
bewegbar ist.
9. Startvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der Stab (95) in zumindest einer Bewegungsrichtung
bewegbar ist.
10. Startvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Bewegungsrichtung Teil einer
Menge von Bewegungsrichtungen ist, die Verschieben und
Verdrehen umfaßt.
11. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (144) einerseits
an einem ersten axialen Anschlag anliegt und andererseits
mittels eines Federlements (188) an einem zweiten axialen
Anschlag abgestützt ist.
12. Startvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass sich an einem Ring (186) zwischen
dem ersten Anschlag und dem Federelement (188) eine
Ausspurfeder (76) mit einem ersten Ende abstützt.
13. Startvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass sich die Ausspurfeder (76) mit einem
zweiten Ende am Antriebslagergehäuse (17) abstützt.
14. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Polrohr (25) von einem
Startermotorgehäuse (16) umgeben und mittels eines
Lagerelements (128) am Startermotorgehäuse (16) gelagert
ist.
15. Startvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass mittels eines Rotorlagers (84) der
Rotor (23) im Startermotorgehäuse (16) gelagert ist.
16. Startvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (92) der
Lageänderung des Startermotorteils (21, 22, 23)
entgegenwirkt.
Priority Applications (13)
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